熒光壽命成像技術(shù)用于表征DNA壓縮和基因活性。研究團(tuán)隊發(fā)展了熒光壽命成像技術(shù)(FLIM),表征DNA壓縮的動態(tài)過程,克服了以往方法的局限性。研究團(tuán)隊提出了兩種精確測量DNA壓縮程度的FLIM分析方法。第一種方法基于加入DNA的熒光探針的熒光壽命與其局部微環(huán)境折射率之間的逆二次方關(guān)系,熒光探針的壽命隨DNA壓縮密度而變化,從而可表征DNA壓縮程度。第二種方法是將熒光標(biāo)記的核苷酸整合到DNA鏈中,通過一種叫做熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的技術(shù)獲得其熒光壽命值的變化,從而反映出DNA的壓縮程度的動態(tài)變化過程。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果證明,兩種FLIM分析方法都可以成功表征DNA壓縮的動態(tài)過程。熒光壽命成像技術(shù)是如何應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)中的?廣州紅外熒光壽命成像操作步驟
生物發(fā)光與熒光壽命成像不同點:產(chǎn)生光子的原理不同,類似于我們都是通過肉眼去觀察螢火蟲和發(fā)光水母一樣,生物發(fā)光與熒光成像在本質(zhì)上,都是機(jī)體中特定的細(xì)胞或材料發(fā)出光子,被高靈敏度的CCD檢測到形成圖像,但是生物發(fā)光與熒光壽命成像產(chǎn)生光子的過程和機(jī)制是完全不同的。生物發(fā)光與熒光成像相同點:都需要對細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。生物發(fā)光產(chǎn)生的光子和熒光壽命成像產(chǎn)生的光子都可以被高靈敏的CCD檢測并形成圖像,就像一個人的眼睛就可以既看到螢火蟲又可以看到發(fā)光水母一樣。除此之外,生物發(fā)光和熒光壽命成像都需要對目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記,讓細(xì)胞產(chǎn)生熒光素酶或者熒光蛋白。三維熒光壽命成像一般多少錢熒光壽命成像不受光漂白的影響。
熒光壽命成像主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:用于樣品分離,如利用不同染料熒光壽命的差異將不同組織、正常與病變細(xì)胞等有效分離。熒光團(tuán)在光譜上非常相似(max 580 vs 573)無法分離,但它們在熒光壽命上差異明顯。作為生物傳感器,如評價藥物/理化條件對細(xì)胞的影響、Ca+震蕩等。充分拓展了壽光命成像的使用范圍,實現(xiàn)可相互驗證的多維度樣品成像。實現(xiàn)真正的生物動力學(xué)分析和功能成像。熒光壽命成像的發(fā)展很好地彌補(bǔ)了基于強(qiáng)度成像的問題,對生物醫(yī)學(xué)檢測有著重要的意義。
熒光壽命成像的優(yōu)勢:通過熒光壽命來進(jìn)行成像,只需要拍攝一次就完成圖像采集,不但減少了成像時間,而且降低了激光對樣品的損傷。熒光壽命成像使用簡單,方便快捷,不需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。熒光壽命成像提供了壽命分布的二維圖形視圖。熒光壽命是熒光分子在激發(fā)態(tài)停留的時間,這個時間可以反映熒光分子的內(nèi)在屬性和所處的微環(huán)境,是一個很有用的工具。以往,熒光壽命的測量和計算是件非常復(fù)雜和耗時的工作,只有少數(shù)專業(yè)的科學(xué)家關(guān)注和使用該工具。傳統(tǒng)的多色成像實驗根據(jù)光譜差異來設(shè)計,會有串色等限制,而且需要多次采集圖像,會造成樣品的光損傷。熒光壽命(FLT)是熒光團(tuán)在發(fā)射光子并返回基態(tài)之前花費在激發(fā)態(tài)的時間。
熒光壽命顯微成像技術(shù)(FLIM)具有對生物大分子結(jié)構(gòu)、動力學(xué)信息和分子環(huán)境等進(jìn)行高分辨高精度測量的能力,因此其重要性日漸提升,被普遍地應(yīng)用于生物學(xué)研究及臨床診斷等領(lǐng)域。熒光壽命成像的發(fā)展很好地彌補(bǔ)了基于強(qiáng)度成像的問題,對生物醫(yī)學(xué)檢測有著重要的意義。熒光的特性包含有:熒光激發(fā)和發(fā)射光譜、熒光強(qiáng)度、量子效率、熒光壽命等,其中,熒光壽命是指熒光分子在激發(fā)態(tài)上存在的平均時間(納秒量級)。分子的熒光壽命在幾納秒至幾百納秒之間,因此,測量熒光壽命需要極快響應(yīng)時間的探測器。熒光壽命成像特別適用于新材料、光子學(xué)、光伏、光催化、生物材料的原理探究和設(shè)計優(yōu)化。廣州紅外熒光壽命成像操作步驟
熒光壽命成像可用于多種生物應(yīng)用,包括組織表面掃描、組織類型繪圖、光動力治理、DNA芯片分析等。廣州紅外熒光壽命成像操作步驟
熒光壽命成像技術(shù)可以實時監(jiān)控納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性,利用熒光壽命成像顯微鏡技術(shù)可實現(xiàn)可以實時監(jiān)控發(fā)光納米顆粒在活細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。熒光壽命成像不但具有其它熒光顯微鏡所具有的高靈敏度、可檢測人體生物樣品等優(yōu)點,它在監(jiān)控?zé)晒饧{米材料的穩(wěn)定性上還具有以下幾個優(yōu)勢:(1)熒光壽命不受熒光探針的濃度的影響,可排除納米材料的胞吐及細(xì)胞分化導(dǎo)致的納米顆粒的稀釋等對測量的影響;(2)很多常見的發(fā)光材料的熒光壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)胞的自熒光的壽命,很易去除生物自熒光對熒光成像的干擾;(3)發(fā)光材料的熒光壽命和其材料的穩(wěn)定性密切相關(guān),熒光壽命的改變可以靈敏地反映相應(yīng)材料的化學(xué)穩(wěn)定性。廣州紅外熒光壽命成像操作步驟
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